巴西内洛尔牛不同部位肉品质特性分析

孙灵霞，李嘉辉，祝超智，赵改名，魏法山

（1.河南农业大学食品科学技术学院, 河南郑州 450002；2.河南省产品质量监督检验院, 河南郑州 450004）

近年来，随着我国居民生活水平的不断提高，加上非洲猪瘟对猪肉市场的影响，极大地促进了消费者对牛肉的消费热情[1]。根据预测[2]，我国牛肉的消费量在2030年将上升至1646万吨。但我国肉牛生产能力受饲养成本上升、投入产出效率低等因素制约而发展缓慢，国内牛肉产量从2011年610万吨仅增长到了2020年670万吨。随着国内消费量的增加，产需缺口将进一步增大[3-4]。

随着产需缺口的增大，牛肉进口量增长迅猛，2015年我国重启巴西牛肉进口贸易，2016年巴西便跃升成为我国进口牛肉的第一来源地，2018年我国从巴西进口牛肉贸易额达13.75亿美元，2020年便增至41.75亿美元[5]，而在巴西牛业养殖中超过80%的牛是瘤牛，其中内洛尔牛占据了90%[6]。

巴西以其资源和环境的优势，通过大规模的放牧散养控制牛肉成本，继而大量出口。但巴西国内以育种、饲养管理和产肉性能等方面研究居多，针对国内多变的加工方式并未有所涉及；同时国内对于内洛尔牛各部位肉间的品质特性研究甚少，针对其加工适宜性更少见报道。因此，本实验通过对36月龄巴西内洛尔牛不同部位肉进行营养、食用品质等方面的研究，针对其不同部位肉的差异性进一步研究其加工适宜性，为巴西内洛尔牛肉在中国市场的精细化利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

选取36月龄巴西内洛尔牛腱肉、肩肉、霖肉、臀肉、腩肉、大黄瓜条等 6 个部位肉样（图1）作为研究对象，所有样品肉均来自巴西马托格罗索第42厂。胴体在0～4 ℃排酸72 h后分割，在-18 ℃真空包装条件下运输至实验室后-40 ℃保存备用；异丙醇 分析纯，洛阳昊华化学试剂有限公司；硫酸、盐酸 优级纯，广州和为医药科技有限公司；氢氧化钠、正丙醇、硫酸钾、硫酸铜、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、氯化钾、磷酸二氢钾、一水合柠檬酸 均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；大豆油 上海嘉里食品工业有限公司。

图1 巴西内洛尔牛不同部位分割图Fig.1 Segmentation of different parts of Brazilian Nelore cattle

MJ-PB80料理机 广东美的有限公司；MLM3B沃布剪切力仪 东北农业大学工程学院；HI 99163 pH计、EC-215电导率仪 德国Hanna公司；TMS-Pro物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司；Minolta CR-5台式色差仪 日本Konica Minolta公司；X-64R台式离心机 美国Beckman Coulter公司；35172 BRUZ拍打均质机 法国AES Chemunex公司。

1.2 实验方法

1.2.1 营养特性测定

1.2.1.1 样品前处理 肉样于0～4 ℃环境中解冻，剔除肉样表面的脂肪和肌膜，以及肌肉中的筋膜，切块，并用料理机将肉块绞成糜状。

1.2.1.2 水分含量 按照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》进行测定。

1.2.1.3 蛋白质含量 按照GB/T 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》进行测定。

1.2.1.4 脂肪含量 按照GB/T 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》进行测定。

1.2.1.5 胶原蛋白含量 通过样品中羟脯氨酸含量来计算胶原蛋白的含量。参照 GB/T9695.23-2008《肉与肉制品羟脯氨酸含量测定》进行。

1.2.2 pH的测定 采用便携式pH计，按照GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》中的方法进行测定，每个样品做三次平行取其平均值。

1.2.3 色差 参考冯静等[7]的方法进行测定，待样品解冻后，用色差仪对肉样的亮度（L*值）、红度（a*值）、黄度（b*值）等进行测定，记录参数。

1.2.4 保水性

1.2.4.1 解冻损失 参考赵改名等[8]的方法进行测定，0～4 ℃环境中解冻，解冻前质量记为m1（g）；解冻后质量记为m2（g）。按照公式（1）计算。

1.2.4.2 蒸煮损失 参考 Li等[9]的方法进行测定，样品置于密封袋，在85 ℃的恒温水浴锅中煮至中心温度75 ℃，捞出样品后室温平衡30 min，吸水纸擦干表面水分。水浴前质量记为m3（g）；水浴后的质量记为m4（g），按照公式（2）计算。

1.2.5 质构 质构测定：将肉样装入蒸煮袋中后置于水浴锅中，于85 ℃热水中煮至中心温度达到70 ℃，冷却至温度为25 ℃，用刀修整肉块的边沿,找出肌纤维的自然走向，之后用刀沿肌纤维的自然走向将肉样修整为1.5 cm×1.5 cm×0.5 cm的肉块进行测定。测定条件：采用TMS-Pro物性测试仪，使用P50探头，测前速率2.0 mm/s，测试速率2.0 mm/s，测后速率10.0 mm/s，压缩变形率50%，探头2次测定间隔时间5 s，触发类型自动。对样品的硬度、弹性、咀嚼性进行测定。每个部位肉样测定10～15次求平均值。

剪切力测定： 测量样品使用经过1.2.4.2步骤后的样品，参考Silva等[10]的方法，将样品沿肌纤维方向修整成 1.5 cm×1 cm×1 cm 形状，使用剪切力仪对样品的剪切力值进行测量。

1.2.6 乳化性测定

1.2.6.1 乳化能力 参考汪张贵等[11]的测定方法，使用料理机破碎样品，加入缓冲液并过滤制得盐溶性蛋白溶液，使用电导率仪对盐溶性蛋白溶液的电导率进行测定。

1.2.6.2 乳化稳定性 选择1.2.6.1乳化能力测定过程中处于乳化崩解点时的样品管，吸取少量乳化液于离心管，记离心前的重量为m5（g），离心管密封后马上80 ℃水浴 30 min，室温冷却后于4000 r/min条件下离心5 min，离心完毕后去除管内水分称其质量记为m6（g）。乳化稳定性按照公式（3）计算。

1.2.7 凝胶性测定

1.2.7.1 凝胶的制备 参考郝婉名等[12]的方法进行凝胶的制备。

1.2.7.2 凝胶保水性的测定 将制备好的凝胶转移出来，装入离心管后称重记为 m7；称重密封后在4 ℃、5000 r/min的条件下离心10 min，离心完毕去除管内水分后称重记为m8（g）。凝胶保水性按照公式（4）计算。

1.2.7.3 凝胶质构的测定 使用TMS-Pro 物性测试仪对样品的硬度、咀嚼性等指标进行测定。测定条件：使用P50探头，测前速率2.0 mm/s，测试速率2.0 mm/s，测后速率10.0 mm/s，压缩变形率50%，探头2次测定间隔时间5 s，触发类型自动。

1.3 数据处理与统计分析

数据使用 SPSS 16.0 软件统计分析，使用Origin 8.5 进行绘图。采用 Duncan’s 进行显著性差异检验，显著性水平为P＜0.05。结果以平均值±标准差表示。

2 结果与讨论

2.1 巴西内洛尔牛不同部位肉的营养特性

由表1可知，巴西内洛尔牛不同部位之间营养特性均存在较大的差异（P＜0.05）。水分含量是牛肉品质评价标准中的基本参数，对牛肉的品质特性以及储藏期等具有较大影响[13]。巴西内洛尔牛腱肉水分含量（77.94%）最高，腩肉（77.69%）次之，大黄瓜条（70.39%）最低（P＜0.05），与Anaruma等[13]所测得阉割雄性内洛尔牛宰后24 h平均74%的水分含量范围基本一致，从水分含量方面看，经过长时间的冷冻储运过程，内洛尔牛的水分含量前后并未有较大变化。据研究，巴西肉类行业采用真空包装方式，以控制长时间储运过程中的水分损失[5]。

表1 巴西内洛尔牛不同部位肉的营养特性Table 1 Nutritional characteristics of meat in different parts of Brazilian Nellore cattle

蛋白质是肉类以及肉制品中的重要营养物质之一，蛋白质含量对牛肉风味物质的产生、保水性以及乳化性能有着重要影响[14-15]。巴西内洛尔牛霖肉的蛋白质含量（19.41%）最高，腱肉（16.85%）最低（P＜0.05）；肩肉、臀肉、大黄瓜条和腩肉蛋白质含量没有较大差异，基本维持在18.50%左右。与赵改名等[16-17]测定新疆褐牛、西门塔尔牛不同部位蛋白质含量平均20%的含量相比，巴西内洛尔牛肉的蛋白质含量明显较低。该实验结果与Malheiros等[18]的研究结果一致，巴西内洛尔牛的蛋白质含量较国内相关品种偏低，可能与该品种的品质特性有关。

脂肪的沉积对于牛肉制品的风味形成极其关键，研究发现肉制品中挥发性香气物质中60%来自于肉类加工过程中的脂质氧化过程[19-20]。且脂肪的沉积会使大理石花纹更加明显，直接反映牛肉的嫩度，剪切力等方面指标[21-22]。巴西内洛尔牛大黄瓜条的脂肪含量（6.26%）最高（P＜0.05），臀肉和腩肉次之，且两者无明显差异（P＞0.05），腱肉脂肪含量（1.97%）最低。除大黄瓜条外，其他部位与国内肉牛相比，脂肪水平基本一致，均属于低脂肪水平，该结果与郭同军等[23]研究结果一致。根据实验过程中的观察，大黄瓜条肌纤维中有明显的脂肪沉积，大理石花纹明显，因而脂肪含量较高。

胶原蛋白是肉中的重要组成部分，与肉的嫩度，保水性等品质及加工方式有较大关系[24]。表1显示，内洛尔牛腩肉（32.05%）最高（P＜0.05），大黄瓜条（10.78%）最低（P＜0.05），其他部位均存在明显差异性。根据相关报道[25-26]，胶原蛋白含量高的部位适宜于采用酱卤的加工方式，因为在卤煮类产品长时间的煮制过程中，胶原蛋白发生溶解性变化和凝胶化，可以达到提高嫩度和口感的目的。胶原蛋白含量明显较高，根据相关研究[27]，其差异性可能与不同部位肉的运动量和活动性存在差异有关。此结果显示，进口巴西内洛尔牛更适宜于酱卤制品的加工工艺。

2.2 巴西内洛尔牛不同部位肉的pH

牛肉pH与肉中糖原酵解速度与程度有关，在屠宰阶段，pH的下降速度和最终pH会影响肉的品质，主要原因为肉中糖原分解产生乳酸进而使pH产生变化[28-29]。由图2可知，巴西内洛尔牛腱肉pH较高，为6.39，腩肉部位pH次之，为5.92，可能与宰前有较强的应激反应有关，导致该部位糖原在宰前大量消耗，影响了pH的下降速度和程度，使得最终pH较高[30]；根据Muchenje等[31]的研究，牛肉最终pH大于5.8和L*值小于28时，可能会出现黑干肉（dark，firm and dry，DFD），在本实验中，腱肉和腩肉pH虽然较高，但L*值处在正常范围，因此并未出现DFD肉现象。其他各部位肉pH均在正常范围内，存在差异性的原因可能为不同部位肉的肌纤维特性与糖酵解能力不同[32]。

图2 巴西内洛尔牛不同部位肉的pHFig.2 pH meat in different parts of Brazil Nellore cattle

2.3 巴西内洛尔牛不同部位肉的色差

肉色是消费者在购买过程中最直观的评判标准[33]，肉色由肌红蛋白含量、肌肉纤维类型、饲料中叶绿素等多方面因素决定[34-35]。由图3可知，巴西内洛尔牛腩肉和肩肉L*值较高，臀肉和大黄瓜条L*值较低，可能与腩肉和肩肉含有较高比例I型肌纤维有关。宰后排酸过程中I型肌纤维与肌红蛋白竞争氧气，导致肌红蛋白氧化程度降低，进而影响肉色[36]。

图3 巴西内洛尔牛不同部位肉的色泽Fig.3 Color of meat in different parts of Brazil Nellore cattle

Olivera等[37]认为红度值（a*值）是肉最重要的颜色参数，将会极大影响消费者的购买欲望。其中霖肉和大黄瓜条a*值较高，腩肉a*值最低（4.76）；而腩肉L*值较高，导致腩肉颜色较淡，出现红度值过低的状况。a*值主要受到肉中氧合肌红蛋白与高铁肌红蛋白比例的影响，氧合肌红蛋白比例高则a*值较高[38]，霖肉和大黄瓜条a*值较高，可能是该部位氧合肌红蛋白比例较高导致肉色更加鲜红[39]。b*值在各个部位中并未有太大差异。综合国外[40-41]对巴西内洛尔牛的肉色评定，L*、a*和b*值均在内洛尔种群中属于正常水平。且与国内牛肉相比，肉色并未有太大区别。

2.4 巴西内洛尔牛不同部位肉的保水性

由图4可知，霖肉（12.06%）和肩肉（10.25%）的解冻损失较大；霖肉的蒸煮损失（26.44%）最高；据报道[42-43]，内洛尔牛肉的蒸煮损失在14.1%～20.8%之间，最高可达27.7%。不同部位肉的蒸煮损失存在差异性，可能与肌纤维的横向和纵向收缩、蛋白质和胶原蛋白变性有关[44]。本实验中，巴西内洛尔牛蒸煮损失平均为20.6 %，较国内相关品种30%左右的蒸煮损失[16-17]，具有一定程度的优势，因而进口巴西内洛尔牛较适宜于蒸煮类和卤煮类加工工艺。

图4 巴西内洛尔牛不同部位肉的保水性Fig.4 Water retention of meat in different parts of Brazil Nellore cattle

2.5 巴西内洛尔牛不同部位肉的质构

肉的嫩度受到组成成分等因素的影响。肉的组成成分差异则包括肌纤维类型和组成比例、胶原蛋白含量、脂肪含量等方面[45-46]。由表2可知，巴西内洛尔牛大黄瓜条硬度（2352.30 g）最高，臀肉硬度（809.67 g）最低，腱肉次之；大黄瓜条咀嚼性（2281.64 g）最高，臀肉咀嚼性（618.53 g）最低，腱肉次之。可以看到，肉样硬度与咀嚼性变化趋势基本相同。根据相关报道[25-26]，胶原蛋白含量与嫩度呈正相关，与此对应的大黄瓜条胶原蛋白含量（10.78 %）最低，其硬度最高，咀嚼性最差。

表2 巴西内洛尔牛不同部位肉的质构Table 2 Texture of meat in different parts of Brazilian Nellore cattle

2.6 巴西内洛尔牛不同部位肉的剪切力

肉嫩度是影响肉品质的重要因素之一，与品种、饲养时间、部位、肌肉组织和结缔组织含量等多种因素有关[47]。内洛尔种群的肉嫩度具有较大的差异性，本实验结果显示，霖肉剪切力最高（9.66 kg）；腩肉剪切力最低（6.15 kg）。有报道指出[25,26]，牛肉剪切力与胶原蛋白含量有关，胶原蛋白含量越高的部位，剪切力越低。与本实验中对应的，腩肉胶原蛋白含量（32.05%）最高，嫩度也最好。根据剪切力值，Malheiros等[48]对内洛尔牛种群中划分了三个等级：嫩肉（3.5 kg）、硬肉（5.8 kg）和极硬肉（8.2 kg）。Custódio等[49]和Sant'anna等[40]也观察到内洛尔品种的高变异性（平均6.05 kg，范围在1.79～11.35 kg）。本实验中各部位剪切力值均在6.0 kg以上，根据Custódio和Sant'anna的研究结果，本实验所用胴体在内洛尔牛种群中属于嫩度较差的群体，在消费市场，普遍认为巴西内洛尔牛嫩度远不及欧洲和亚洲品种[50]。

2.7 巴西内洛尔牛不同部位肉的乳化特性和凝胶特性

图5 巴西内洛尔牛不同部位肉的剪切力Fig.5 Shear force of meat in different parts of Brazil Nellore cattle

乳化特性和凝胶特性是主要的蛋白质功能特性[51]，该特性与肉糜类产品的稳定性有着直接关系。由表3可知，巴西内洛尔牛腩肉乳化能力（13.59 g/mL）最高，肩肉（6.47 g/mL）最低；肩肉的乳化稳定性（67.24%）最好，与赵改名等[17]的研究结果一致。乳化特性与多种因素有关，其中盐溶性蛋白含量越高，乳化稳定性越好[52]。研究发现[53]pH会影响盐溶性蛋白的溶解度，进而影响肉类的乳化凝胶特性，pH越高，保水性越好，因此腩肉较高的pH有助于维持较好的乳化特性。

肉的凝胶特性对肉制品的加工过程影响较大，加工过程中的蛋白质受热发生胶凝作用，从而对肉制品的结构产生影响。凝胶特性会较大程度地影响产品的质构、粘着力、保水保油性和感官特性等方面。表3数据显示，巴西内洛尔牛霖肉的凝胶保水性（98.16%）最高；腩肉的凝胶硬度（157.08 g）和凝胶弹性（0.49）均为最低，不适合肉糜和凝胶类产品，这与赵改名等[54]关于云岭牛相关特性的研究结果一致。臀肉、霖肉和大黄瓜条的凝胶保水性、硬度和弹性综合表现较好，可能与这些部位蛋白质含量较高有关，从而具有更加稳定的凝胶结构，相关特性表现更好[55]。

表3 巴西内洛尔牛的乳化和凝胶特性Table 3 Emulsifying and gel characteristics of different parts of meat of Brazilian Nellore cattle

3 结论

巴西内洛尔牛各部位肉品质存在较大差异。霖肉蒸煮损失较大，但其胶原蛋白含量较高，且乳化特性和凝胶特性较好，适宜于肉糜类产品的加工；腩肉具有低解冻损失高蒸煮损失的特点，适宜于冷冻储藏类产品的加工；肩肉解冻损失和蒸煮损失均较高，但其拥有良好的色泽和居中的乳化特性和凝胶特性，可以采用肉糜类和烤制的加工工艺；臀肉保水性最好，嫩度最佳，乳化特性和凝胶特性较高，可以采用蒸煮、酱卤、干制和烤制的加工方式；腱肉解冻保水性较好，且胶原蛋白含量高，适宜于蒸煮和酱卤类产品的开发；大黄瓜条蒸煮损失较小，脂肪含量高，肌间脂肪明显，适宜于蒸煮和烤制的加工工艺。

综合来看，进口自巴西的内洛尔牛，虽在经过长时间的冷冻储运过程后，保水性较国内一些品种牛肉更好，适合于蒸煮类和酱卤类产品的开发利用；但其因品种问题，导致该牛肉嫩度较差，会影响肉制品加工行业的使用；另外，可能由于其自身品种特性原因，导致其蛋白质含量较低，营养品质方面存在缺陷。